Корабли на воздушной подушке скегового типа
В середине семидесятых годов прошлого века отечественные судостроители из ЦМКБ «Алмаз» занялись новой для себя тематикой корабля на воздушной подушке скегового типа. В конечном счете эти работы вылились в строительство двух малых ракетных кораблей проекта 1239 «Сивуч». Корабли «Бора» и «Самум» способны разгоняться до 55 узлов и двигаться при волнении до восьми баллов. В сочетании с противокорабельными ракетами на борту ходовые качества «Сивучей» делают их грозным морским оружием.
Стоит отметить, на ранних стадиях разработки проекта 1239 рассматривалось два варианта схемы будущих кораблей. Это были «классический» корабль на воздушной подушке и корабль скегового типа. Оба они имели свои плюсы и минусы, поэтому было решено проверить перспективы обеих схем на практике. В первую очередь, рассматривались возможности корабля на воздушной подушке скегового типа. Эта тематика на то время была не слишком изученной и потому вызывала особый интерес. Для изучения ходовых качеств подобных кораблей во второй половине семидесятых была построена самоходная модель «Икар-1». Она представляла собой небольшой катер, одновременно напоминающий плоскодонное судно и катамаран. Центральная часть днища была плоской, а по бортам в воду опускались два скега – специальные панели особой формы, делавшие из катера катамаран. При движении в пространство между водой, днищем и скегами попадал воздух, который частично принимал на себя вес катера. Модель испытали и по результатам анализа собранной информации построили более крупный катер «Икар-2».
При испытаниях второго экспериментального плавсредства одни проблемы пропали, но другие проявились с новой силой. Так, при разгоне катера попадающий под днище воздух нередко доходил до гребных винтов. При определенных обстоятельствах это приводило к т.н. забросам – импульсному повышению оборотов винта и двигателя ввиду резкого перехода винта из воды в воздух. Иногда это приводило к срабатыванию систем защиты двигателя и отключению последнего. Также немало неприятностей инженерам доставило попадание воздуха в технологические заборные отверстия, например, в кингстоны системы охлаждения двигателя. Решить обе проблемы первоначально планировалось при помощи дополнительных высоких и длинных килей на скегах. На уже первые пробные «заезды» с ними показали бесперспективность подобной идеи.
На поиск решения сложившейся проблемы ушло немало времени, но результат того стоил. Найденный способ исключить попадание воздуха на винты и в кингстоны в итоге значительно повлиял на конечный облик отечественных кораблей на воздушной подушке скегового типа. Конструкторы «Алмаза» предложили ограничивать подачу воздуха под днище в зависимости от скорости движения. При малых скоростях в пространство между днищем катера и водой должно было поступать небольшое количество воздуха, а при достижении максимальной скорости – максимально возможное. Кроме того, гребные винты разместили на внешних поверхностях скегов, за пределами объема воздушной подушки. Таким образом, достигались наиболее высокие характеристики динамической разгрузки и силовой установки. В результате всех принятых мер экспериментальный катер «Икар-2» водоизмещением чуть менее 50 тонн мог двигаться при волнении до трех баллов со скоростью порядка 30 узлов. При этом, несмотря на силу волн, катер шел уверенно и мягко. В дальнейшем система с регулированием подачи воздуха под днище перешла к новым кораблям скегового типа.
Полученная при испытаниях «Икара-2» информация активно использовалась при разработке проекта 1239. К примеру, корабли «Бора» и «Самум» имеют систему регулирования подачи воздуха под днище. В зависимости от режима хода и необходимых характеристик, носовой и кормовой проемы между скегами могут закрываться специальными гибкими ограждениями. Таким образом, «Сивучи» могут двигаться, как простой катамаран, как судно с динамической поддержкой при помощи набегающего потока воздуха, а также как «классическое» судно на воздушной подушке.
Одновременно с работами над гидродинамическим обликом корабля на фирме «Алмаз» разрабатывали энергетическую установку для проекта 1239. В результате анализа многочисленных вариантов была выбрана комбинированная схема с дизельными и газотурбинными двигателями. В итоге корабли проекта «Сивуч» оснащаются сразу шестью двигателями нескольких типов. Для экономичного хода корабль имеет два дизельных двигателя М-511А с максимальной мощностью до 10 тыс. лошадиных сил каждый. Два других дизеля – М-503Б (2х3300 л.с.) – предназначены для нагнетания воздуха под днище корабля во время движения с высокой скоростью. Последняя обеспечивается при помощи двух газотурбинных двигателей М-10, мощностью до 20-23 тыс. л.с. Дизельные двигатели М-511А передают крутящий момент на гребные винты на корме корабля, а моторы М-503Б соединены с нагнетающими турбинами. Газотурбинные двигатели, в свою очередь, приводят в действие по два гребных винта, размещенные на специальных поворотных колонках в кормовой части корабля. При экономичном ходе колонки поднимаются над водой и располагаются в вертикальном положении. В случае перехода на скоростной режим колонки опускаются в воду и запускаются газотурбинные двигатели.
Утверждается, что оригинальная система скегов и ограждений в сочетании с архитектурой энергетической установки дает кораблям проекта 1239 возможность осуществлять движение на одном из 36 режимов, условно разделенных на три группы. Это режимы катамарана, и два варианта корабля на воздушной подушке. При помощи только дизелей М-511А «Сивучи» способны двигаться со скоростью до 18-20 узлов. Для разгона до больших скоростей нужно применять нагнетательные дизели и газотурбинные двигатели. При включении всей энергоустановки на полную мощность корабли проекта 1239 могут разгоняться до 55 узлов. При этом, однако, дальность плавания сокращается более чем в три раза по сравнению с экономичным ходом. Интересно, что среди 36 режимов работы двигателей, винтов и скегового корпуса присутствует даже такой, который позволяет кораблю двигаться только при помощи нагнетательных дизелей. При закрытом переднем и открытом заднем ограждении воздушной подушки только за счет истечения нагнетаемого под днище воздуха корабль может двигаться со скоростью до трех узлов, даже против ветра.
Малые ракетные корабли проекта 1239 «Сивуч», несомненно, являются одними из самых интересных и перспективных единиц техники российского военно-морского флота. Благодаря своим высоким ходовым данным, они способны выполнять некоторые действия, недоступные другим кораблям. К примеру, имеются сведения о пробных противоракетных и противоторпедных маневрах. По имеющимся данным, «Сивучи» за счет высокой скорости, при определенном стечении обстоятельств, способны срывать наведение противокорабельных ракет и уходить от торпед.
Однако, несмотря на все преимущества, «Сивучи» и другие корабли скегового типа имеют один большой недостаток. Их слишком мало. Ввиду высоких перспектив кораблей на воздушной подушке скегового типа продолжаются работы по созданию новых проектов такой техники. В настоящее время в ЦМКБ «Алмаз» изучаются возможности создания новых скеговых кораблей различного назначения. К примеру, рассматривается возможность продолжения развития идеологии скоростных ракетных кораблей или размещение на корабле вертолета (вертолетов). Для последнего предлагается убрать из состава двигательно-движительной системы опускаемые колонки и использовать только кормовые гребные винты либо водометные движители, размещенные на скегах.
Еще одной сферой, где могут найти применение корабли на воздушной подушке скегового типа, является высадка десанта. По скеговой схеме можно строить десантные катера и малые десантные корабли. Благодаря своему строению такая техника сможет быстро приближаться к берегу и, при необходимости, осуществлять высадку войск в непосредственной близости от суши. С использованием нагнетательных двигателей такой корабль или катер сможет, подойти к берегу и «сесть» на дно, используя скеги в качестве опор. В таком случае возможны как высадка десанта, так и более эффективное использование вооружений. В теории, корабли скеговой схемы могут быть использованы для выполнения широкого спектра целей. Это и атака кораблей противника ракетным вооружением (проект 1239), и высадка или огневая поддержка десанта, и даже спасение пострадавших при кораблекрушениях или других подобных инцидентах.
В девяностых годах конструкторское бюро «Алмаз», используя наработки по проекту 1239 и сопутствующим исследовательским программам, создало чисто гражданское судно на воздушной подушке скегового типа. Проект RSES-500 представлял собой скоростной паром, предназначенный для работы в грузопассажирских перевозках на Балтийском море или других подобных акваториях. К сожалению, экономические проблемы девяностых годов не позволили довести проект RSES-500 хотя бы до стадии закладки первого опытного судна. Возможно, в ближайшие годы конструкторские работы будут возобновлены и некоторые морские перевозчики купят новый паром.
В настоящее время суда на воздушной подушке скегового типа имеют неплохие перспективы в своем секторе. Ввиду определенных технических ограничений такая техника не может иметь большое водоизмещение, но в «секторе» до тысячи тонн ни один другой класс плавсредств не может конкурировать с ней. Согласно исследованиям и теоретическим выкладкам, судно или корабль с водоизмещением порядка тысячи тонн, с использованием газотурбинных двигателей и многорежимной воздушной подушки скегового типа, способно достичь скорости порядка 100 узлов. Конечно, ценой такой скорости станет огромный расход топлива, но в некоторых областях перевозок и военного дела это можно признать приемлемой платой за высокие характеристики.
Примечательно, что российские ученые и инженеры имеют самый большой в мире опыт создания кораблей скегового типа, а также обладают рядом интересных ноу-хау. В ближайшем будущем эти идеи и решения могут оказаться полезными на коммерческом рынке. Однако пока нет никакой информации о планах отечественных судостроителей по поводу создания коммерческих судов на воздушной подушке скегового типа. Примерно таким же образом обстоит дело и с боевыми кораблями такого класса. Очень не хотелось бы, чтобы имеющиеся наработки по этой тематике оказались забытыми и больше не приносили бы пользу.
По материалам сайтов:
http://flotprom.ru/
http://oborona.ru/
http://flot.sevastopol.info/
http://bora-class.info/
http://almaz-kb.ru/
МРК на воздушной подушке «Самум»
Стоит отметить, на ранних стадиях разработки проекта 1239 рассматривалось два варианта схемы будущих кораблей. Это были «классический» корабль на воздушной подушке и корабль скегового типа. Оба они имели свои плюсы и минусы, поэтому было решено проверить перспективы обеих схем на практике. В первую очередь, рассматривались возможности корабля на воздушной подушке скегового типа. Эта тематика на то время была не слишком изученной и потому вызывала особый интерес. Для изучения ходовых качеств подобных кораблей во второй половине семидесятых была построена самоходная модель «Икар-1». Она представляла собой небольшой катер, одновременно напоминающий плоскодонное судно и катамаран. Центральная часть днища была плоской, а по бортам в воду опускались два скега – специальные панели особой формы, делавшие из катера катамаран. При движении в пространство между водой, днищем и скегами попадал воздух, который частично принимал на себя вес катера. Модель испытали и по результатам анализа собранной информации построили более крупный катер «Икар-2».
При испытаниях второго экспериментального плавсредства одни проблемы пропали, но другие проявились с новой силой. Так, при разгоне катера попадающий под днище воздух нередко доходил до гребных винтов. При определенных обстоятельствах это приводило к т.н. забросам – импульсному повышению оборотов винта и двигателя ввиду резкого перехода винта из воды в воздух. Иногда это приводило к срабатыванию систем защиты двигателя и отключению последнего. Также немало неприятностей инженерам доставило попадание воздуха в технологические заборные отверстия, например, в кингстоны системы охлаждения двигателя. Решить обе проблемы первоначально планировалось при помощи дополнительных высоких и длинных килей на скегах. На уже первые пробные «заезды» с ними показали бесперспективность подобной идеи.
Общий вид возможной модификации скегового корабля на воздушной подушке
На поиск решения сложившейся проблемы ушло немало времени, но результат того стоил. Найденный способ исключить попадание воздуха на винты и в кингстоны в итоге значительно повлиял на конечный облик отечественных кораблей на воздушной подушке скегового типа. Конструкторы «Алмаза» предложили ограничивать подачу воздуха под днище в зависимости от скорости движения. При малых скоростях в пространство между днищем катера и водой должно было поступать небольшое количество воздуха, а при достижении максимальной скорости – максимально возможное. Кроме того, гребные винты разместили на внешних поверхностях скегов, за пределами объема воздушной подушки. Таким образом, достигались наиболее высокие характеристики динамической разгрузки и силовой установки. В результате всех принятых мер экспериментальный катер «Икар-2» водоизмещением чуть менее 50 тонн мог двигаться при волнении до трех баллов со скоростью порядка 30 узлов. При этом, несмотря на силу волн, катер шел уверенно и мягко. В дальнейшем система с регулированием подачи воздуха под днище перешла к новым кораблям скегового типа.
Полученная при испытаниях «Икара-2» информация активно использовалась при разработке проекта 1239. К примеру, корабли «Бора» и «Самум» имеют систему регулирования подачи воздуха под днище. В зависимости от режима хода и необходимых характеристик, носовой и кормовой проемы между скегами могут закрываться специальными гибкими ограждениями. Таким образом, «Сивучи» могут двигаться, как простой катамаран, как судно с динамической поддержкой при помощи набегающего потока воздуха, а также как «классическое» судно на воздушной подушке.
Одновременно с работами над гидродинамическим обликом корабля на фирме «Алмаз» разрабатывали энергетическую установку для проекта 1239. В результате анализа многочисленных вариантов была выбрана комбинированная схема с дизельными и газотурбинными двигателями. В итоге корабли проекта «Сивуч» оснащаются сразу шестью двигателями нескольких типов. Для экономичного хода корабль имеет два дизельных двигателя М-511А с максимальной мощностью до 10 тыс. лошадиных сил каждый. Два других дизеля – М-503Б (2х3300 л.с.) – предназначены для нагнетания воздуха под днище корабля во время движения с высокой скоростью. Последняя обеспечивается при помощи двух газотурбинных двигателей М-10, мощностью до 20-23 тыс. л.с. Дизельные двигатели М-511А передают крутящий момент на гребные винты на корме корабля, а моторы М-503Б соединены с нагнетающими турбинами. Газотурбинные двигатели, в свою очередь, приводят в действие по два гребных винта, размещенные на специальных поворотных колонках в кормовой части корабля. При экономичном ходе колонки поднимаются над водой и располагаются в вертикальном положении. В случае перехода на скоростной режим колонки опускаются в воду и запускаются газотурбинные двигатели.
МРК на воздушной подушке «Бора»
Утверждается, что оригинальная система скегов и ограждений в сочетании с архитектурой энергетической установки дает кораблям проекта 1239 возможность осуществлять движение на одном из 36 режимов, условно разделенных на три группы. Это режимы катамарана, и два варианта корабля на воздушной подушке. При помощи только дизелей М-511А «Сивучи» способны двигаться со скоростью до 18-20 узлов. Для разгона до больших скоростей нужно применять нагнетательные дизели и газотурбинные двигатели. При включении всей энергоустановки на полную мощность корабли проекта 1239 могут разгоняться до 55 узлов. При этом, однако, дальность плавания сокращается более чем в три раза по сравнению с экономичным ходом. Интересно, что среди 36 режимов работы двигателей, винтов и скегового корпуса присутствует даже такой, который позволяет кораблю двигаться только при помощи нагнетательных дизелей. При закрытом переднем и открытом заднем ограждении воздушной подушки только за счет истечения нагнетаемого под днище воздуха корабль может двигаться со скоростью до трех узлов, даже против ветра.
Малые ракетные корабли проекта 1239 «Сивуч», несомненно, являются одними из самых интересных и перспективных единиц техники российского военно-морского флота. Благодаря своим высоким ходовым данным, они способны выполнять некоторые действия, недоступные другим кораблям. К примеру, имеются сведения о пробных противоракетных и противоторпедных маневрах. По имеющимся данным, «Сивучи» за счет высокой скорости, при определенном стечении обстоятельств, способны срывать наведение противокорабельных ракет и уходить от торпед.
Однако, несмотря на все преимущества, «Сивучи» и другие корабли скегового типа имеют один большой недостаток. Их слишком мало. Ввиду высоких перспектив кораблей на воздушной подушке скегового типа продолжаются работы по созданию новых проектов такой техники. В настоящее время в ЦМКБ «Алмаз» изучаются возможности создания новых скеговых кораблей различного назначения. К примеру, рассматривается возможность продолжения развития идеологии скоростных ракетных кораблей или размещение на корабле вертолета (вертолетов). Для последнего предлагается убрать из состава двигательно-движительной системы опускаемые колонки и использовать только кормовые гребные винты либо водометные движители, размещенные на скегах.
Еще одной сферой, где могут найти применение корабли на воздушной подушке скегового типа, является высадка десанта. По скеговой схеме можно строить десантные катера и малые десантные корабли. Благодаря своему строению такая техника сможет быстро приближаться к берегу и, при необходимости, осуществлять высадку войск в непосредственной близости от суши. С использованием нагнетательных двигателей такой корабль или катер сможет, подойти к берегу и «сесть» на дно, используя скеги в качестве опор. В таком случае возможны как высадка десанта, так и более эффективное использование вооружений. В теории, корабли скеговой схемы могут быть использованы для выполнения широкого спектра целей. Это и атака кораблей противника ракетным вооружением (проект 1239), и высадка или огневая поддержка десанта, и даже спасение пострадавших при кораблекрушениях или других подобных инцидентах.
В девяностых годах конструкторское бюро «Алмаз», используя наработки по проекту 1239 и сопутствующим исследовательским программам, создало чисто гражданское судно на воздушной подушке скегового типа. Проект RSES-500 представлял собой скоростной паром, предназначенный для работы в грузопассажирских перевозках на Балтийском море или других подобных акваториях. К сожалению, экономические проблемы девяностых годов не позволили довести проект RSES-500 хотя бы до стадии закладки первого опытного судна. Возможно, в ближайшие годы конструкторские работы будут возобновлены и некоторые морские перевозчики купят новый паром.
В настоящее время суда на воздушной подушке скегового типа имеют неплохие перспективы в своем секторе. Ввиду определенных технических ограничений такая техника не может иметь большое водоизмещение, но в «секторе» до тысячи тонн ни один другой класс плавсредств не может конкурировать с ней. Согласно исследованиям и теоретическим выкладкам, судно или корабль с водоизмещением порядка тысячи тонн, с использованием газотурбинных двигателей и многорежимной воздушной подушки скегового типа, способно достичь скорости порядка 100 узлов. Конечно, ценой такой скорости станет огромный расход топлива, но в некоторых областях перевозок и военного дела это можно признать приемлемой платой за высокие характеристики.
Примечательно, что российские ученые и инженеры имеют самый большой в мире опыт создания кораблей скегового типа, а также обладают рядом интересных ноу-хау. В ближайшем будущем эти идеи и решения могут оказаться полезными на коммерческом рынке. Однако пока нет никакой информации о планах отечественных судостроителей по поводу создания коммерческих судов на воздушной подушке скегового типа. Примерно таким же образом обстоит дело и с боевыми кораблями такого класса. Очень не хотелось бы, чтобы имеющиеся наработки по этой тематике оказались забытыми и больше не приносили бы пользу.
По материалам сайтов:
http://flotprom.ru/
http://oborona.ru/
http://flot.sevastopol.info/
http://bora-class.info/
http://almaz-kb.ru/
Информация